La radio software (SDR) è uno dei cambiamenti più importanti nel campo della comunicazione wireless.Il DSP trasferisce la maggior parte del trattamento nel dominio digitaleSostituendo le funzionalità hardware-centric con algoritmi software-driven, SDR offre una flessibilità senza pari che consente ai progettisti di aggiornare le capacità, adattarsi ai nuovi protocolli,e estendere il ciclo di vita del sistema senza riprogettare l' hardware.g.
Questa capacità di riconfigurazione rapida rende l'SDR indispensabile per una vasta gamma di applicazioni, dai sistemi di difesa e aerospaziali alle infrastrutture 5G, alle comunicazioni satellitari,e attrezzature di prova elettroniche.
In che modo la SDR differisce dai sistemi radio tradizionali
Nei ricevitori RF tradizionali, la maggior parte del lavoro è svolta da componenti analogici: il mixer converte il segnale di ingresso, il filtro rimodella lo spettro,e il modulatore o demodulatore recupera le informazioniQuesto collegamento analogo è inflessibile e sensibile al rumore e deve essere riprogettato per ogni nuova banda o standard.
Al contrario, la SDR riduce al minimo il front-end analogo - in genere solo l'antenna e i circuiti di base RF front-end (Figura 1).e il lavoro pesante viene completato dal softwareLa modulazione, la demodulazione, il filtraggio dei canali, la correzione degli errori e la decodifica sono eseguiti in digitale.il convertitore digitale in analogico (DAC) converte i dati elaborati in segnale RF, che è anche controllato dalla routine software.
Immagine di base del processo SDR
Figura 1: Processo di base SDR (fonte immagine: iWave Global)
Questo cambiamento crea un'enorme flessibilità: lo stesso hardware radio può supportare Wi-Fi oggi, 5G domani e comunicazioni tattiche sicure domani - tutto con aggiornamenti software.
RFSoC: piattaforma ideale per i DSP
La costruzione di SDR ad alte prestazioni richiede un convertitore ultra veloce, una potente struttura di elaborazione e un canale di dati a basso ritardo.Zynq per AMD TM UltraScale+ TM La famiglia RFSoC soddisfa questi requisiti integrando le seguenti apparecchiature:
campionamento multi-gigabit RF-ADC e RF-DAC
Dispositivo logico programmabile FPGA per DSP in tempo reale
Braccio integrato per il processore di controllo software ®
Interfaccia di memoria ad alta velocità e trasmettitore
RFSoC integra più dispositivi discreti precedentemente richiesti in un singolo dispositivo, semplificando notevolmente la progettazione della scheda di circuito.e migliora l'integrità del segnalePer le applicazioni RF in tempo reale con esigenze di precisione e prestazioni molto elevate, RFSoC offre una soluzione complessiva con latenza ultra-bassa e sincronizzazione stretta.
Potenza di campionamento diretto RF
Uno dei vantaggi decisivi di RFSoC è la sua capacità di supportare più tassi di campionamento GSPS.mentre RF-DAC può generare uscita a banda ultra larga, e entrambi non dipendono dalla fase intermedia di conversione a valle.
Ciò consente di formare rack radio "praticamente tutti digitali" in modo che standard come il Wi-Fi a 2,4 GHz, le nuove radio 5G a circa 3,5 GHz e gli 800 MHz a 1.Le bande cellulari a 8 GHz possono essere direttamente digitalizzate e elaborateAl contrario, molte piattaforme SDR disponibili sono limitate a tassi di campionamento di decine o centinaia di MHz e quindi si basano su miscelatori analogici per spostare il segnale verso il basso alla frequenza intermedia.
Eliminando questi livelli analogici, gli SDR basati su RFSoC consentono una maggiore fedeltà, una minore latenza e un design più compatto (figura 2).